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“AI教练”来报到!

有了百度智能云“3D+AI”技术打造的“同场竞技”系统,可将单人比赛项目变成“多人比赛”,实现冠、亚军比赛画面的三维恢复和虚拟叠加,便于观众通过一个赛道看到不同选手的实时动作。

项目背景

“台上一分钟,台下十年功。”

这句话本意是指,演艺界大师在台上表演往往只有短短的一分钟,但为了台上这一分钟的表演时间,需要付出十年的艰辛努力。现在,用这句话来形容运动员的训练也合适不过。每一位走上领奖台的运动员,背后都付出过旁人难以想象的努力。

和大部分传统体育训练一样,今年尤其受到关注的冰雪运动,运动员在训练过程中也面临着“动作捕捉难、回看视角单一、动作标准难量化”三大训练难点。

具体来说,依靠回看训练视频复盘和纠动作、姿势,不仅需要耗费极大的人力和时间成本去浏览、查找,且运动员们难以得到即时反馈,易拖慢训练进度。其次,滑雪项目的赛道往往长达数百米,但训练拍摄的相机大多仅存在单一或固定的视角,无法近距离从侧面、背面、正面等多角度判断动作的优劣细节。另外,无法通过数据对动作准确度进行量化,也会使得训练效率与精准度大打折扣。

而科技就成为公认的助力体育训练的“帮手”。其实,这些好成绩离不开每位运动选手的天赋与努力,还离不开他们背后的科学训练。

此时,“AI教练”上线。

解决方案

填补空白:“AI教练”上线

“目前,我国的3D+AI技术已经可以解决体育训练的‘动作捕捉难、回看视角单一、动作标准难量化’三大难点。”百度集团副总裁吴甜在央视《奥秘无穷》节目中表示,百度智能云为国家队打造“AI教练”,可以应用在冰雪、田径等其他竞技体育项目中,助力运动员进行科学训练。

想完成谷爱凌的1620或是苏翊鸣的1800,都需要对腾空高度、滑行速度等指标进行专项训练,仅凭肉眼和视频回放无法对运动中的关节角度、人体姿态进行三维定量分析。

那么,“AI教练”如何助力运动员训练呢?

比如,在运动员训练画面捕捉方面,通过高速视频智能采集设备,可以让每一帧训练画面都清晰无拖影,还可快速整理、安全加密,让训练视频实时传输至平板电脑上,方便教练在第一时间对运动员的姿势、动作进行指导。

在动作标准性捕捉方面,可以通过“时空定格”技术提取关键动作,捕捉高速连续运动并定格到3D空间,不仅能看清每一个动作,教练和运动员还能360度自由旋转观看,正面、侧面、背面、顶面等视角全覆盖。

在传统训练完全无法实现的动作量化分析和综合打分方面,百度智能云通过百度大脑的3D视觉技术,可以估算出运动员的三维姿态,甚至可以获得每个关节的三维角度,然后将精确的滑行速度、腾空高度、落地远度、旋转角度等一系列运动数据与三维画面叠加,让运动员在回顾比赛的过程中,通过量化分析的手段精准判断每个动作是否标准,找到“关键制胜点”。

同时,百度智能云还构建了冰雪运动的“百科词典”。也就是说,运动员完成一个动作后,系统会自动识别出对应的动作代码及难度系数,并进行综合智能打分,助力运动员更好地量化横纵对比,在训练全周期都体验到“黑科技”带来的便利与智能。

事实上,百度智能云打造的这套“3D+AI”系统早已在跳水项目的训练中进行使用。

跳水运动有两大数据采集难题:一是运动全程不到两秒,二是运动员不可佩戴可穿戴设备。为此,百度智能云联合中国跳水队,历时一年半完成技术攻关,终于在21年4月让“AI教练”融入到选手的日常训练中,提升20%训练效率,助力“梦之队”在国际大赛上连连摘金。以三次满分摘金,并创下项目历史最高得分记录的14岁小将全红婵,就在她的微博“感谢信”中,特别提到了这位“AI教练”。

每当全红婵与队友们进行跳水训练时,百度智能云“AI教练”便运用3D视觉感知、AI智能分析等技术,在高速相机等设备帮助下,录制运动员从起跳到入水的全程动作视频,并抽取运动员关键动作,在3秒内快速归纳整理,经系统计算呈现腾空高度等重要动作指标,还能自动识别动作难度系数,进行智能打分,破解了跳水数据采集难、量化评估难的问题。

中国跳水队领队周继红表示,“中国跳水队日常训练追求精益求精,现在有了这套系统,3秒就可以看到反馈,有时候出去开会、出差,也能看到队伍里的训练情况,反馈非常及时。系统可以切不同的角度,抠不同动作细节,一目了然。”

“3D+AI”技术助力“三亿人上冰雪”

“内行看门道,外行看热闹。”

对于滑雪和跳水等短时且快速的运动项目,不仅对运动员的训练是一个挑战,对于观看赛事的观众也是一种挑战。比如,滑雪是每秒可达16米的高速运动,选手还需同时在空中完成复杂的翻腾和转体动作,想用肉眼看清每个动作几无可能。

现在,观众的“看不清、看不懂”问题在百度智能云的技术面前也轻松化解。

有了百度智能云“3D+AI”技术打造的“同场竞技”系统,可将单人比赛项目变成“多人比赛”,实现冠、亚军比赛画面的三维恢复和虚拟叠加,便于观众通过一个赛道看到不同选手的实时动作。

在这个过程中,为解决高速度、高难度动作还原的难题,百度智能云通过技术手段对运动员动作进行量化分析,将滑行速度、腾空高度、落地远度、旋转角度等一系列运动数据与原始画面叠加起来。再配合专业解说的技术分解,让观众可以从流畅性、完成度、难度、多样性和美观度等专业角度看懂同场竞技选手之间的技术差异,鼓掌鼓得“明明白白”。

另外,“时空定格”技术通过把时序的连续动作定格到3D空间,不仅让观众看清动作,实现了360度多角度观看,就好像实现了一个3D版本的“频闪照相机”,通过多次频闪“稳又准”地捕捉高速连续的运动,让观众不再“一头雾水”,轻松捕捉运动员的每一个精彩瞬间。

不仅如此,百度智能云还想让观众实现“亲临现场”的感受,“虚拟跳台”被打造出来,即对首钢滑雪大跳台进行了三维重建与虚拟还原,打造1比1的场馆3D 模型,观众可以通过3D场景漫游的形式,从远景、全景、近景等多角度自由视角观赏大跳台,并可以切换日景、夜景、水景等不同的视觉效果。

客户收益

AI助力中国体育事业发展

百余年来,竞技体育之所以能如此蓬勃发展,与科技的兴盛不无关联,甚至可以说,是密切相关的。而当科技来到新的时代,以5G、AI为代表的前沿科技正在助力各行各业开启智能化进程。

国务院办公厅关于印发《体育强国建设纲要》的通知中也提到,统筹国际国内体育科技资源,构建跨学科、跨地域、跨行业、跨部门的体育科技协同创新平台,加强科研攻关、科技服务和医疗保障工作。科技在体育发展,尤其竞技体育中发挥的角色至关重要。
百度3D+AI系统的研发和应用填补了科技助力体育领域的空白;现在看来,如文体的“十年台下之功”一样,百度技术研发的“十年功”在厚积薄发后,正在实现“多点开花”。延伸到观众的观赛体验,科技也起到越来越多元化的作用。未来,以百度智能云为代表的科技力量将加速AI技术与体育的融合创新,重塑竞技体育的训练范式,打造更多AI科技+体育领域的案例标杆,助力我国成为体育强国。